一、前言
氣箱脈沖袋式除塵器是一種高效除塵設(shè)備,它綜合了分室反吹和噴吹脈沖清灰各袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn),克服了分室吹清灰強(qiáng)度不夠、噴吹脈沖清灰和過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行的缺點(diǎn)。但除塵器對(duì)控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格:目前大部分廠(chǎng)在篩焦、備煤和石灰采用此種除塵系統(tǒng)。篩焦原脈沖控制器采用模擬脈沖控制儀,由于設(shè)計(jì)和環(huán)境的影響致使脈沖控制儀多次出現(xiàn)故障;脈沖控制儀出現(xiàn)故障造成整套設(shè)備無(wú)法使用,相對(duì)環(huán)境污染很大,為*解決此類(lèi)設(shè)備故障,我們決定對(duì)除塵器電氣部分進(jìn)行改造。
1、篩焦除塵系統(tǒng)工作原理
1.1、 篩焦除塵器主要技術(shù)參數(shù):
1.1.1、 處理風(fēng)量:Q=13390m3/h
1.1.2、 過(guò)濾風(fēng)速:V=1.6~1.55m/min
1.1.3、 設(shè)備阻力:1470~1770Pa
1.1.4、 脈沖閥:4個(gè) DC24V
1.1.5、 提升閥汽缸:4個(gè) DC24V
1.1.6、 螺旋缷灰機(jī):YJD-8 0.75KW 1臺(tái)
1.2、 工作過(guò)程:
當(dāng)含焦塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器后,由于慣性作用,氣流中的粗顆粒粉塵的作用。而較細(xì)的粉塵隨氣流折向上均勻進(jìn)入中部箱體,中箱體布滿(mǎn)裝有金屬骨架的濾袋,粉塵被吸附在濾袋外表面上,凈化后的氣體透過(guò)濾袋進(jìn)入上箱體,并經(jīng)離線(xiàn)閥,匯集到出風(fēng)口排出。隨著過(guò)濾進(jìn)行,濾袋上的粉塵越來(lái)越厚,當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到設(shè)定阻力值時(shí),或達(dá)到清灰時(shí)間設(shè)定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉一室離線(xiàn)閥后,按設(shè)定程序打開(kāi)電磁脈沖閥進(jìn)行反吹清灰,以清灰濾袋表面的灰塵,各室的脈沖反吹時(shí)間和清灰周期,由反吹程序自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行,反吹后的粉塵落入灰斗中由螺旋缷灰機(jī)定時(shí)排出。
2、電氣設(shè)計(jì)思路說(shuō)明
脈沖控制要求能在惡劣環(huán)境下不間斷運(yùn)行,對(duì)可靠性要求較高。西門(mén)子S7-200系列的小型可編程控制器價(jià)格低、性能優(yōu)良,具有程序容量大、運(yùn)行速度快、多種中斷、程序靈活等優(yōu)點(diǎn);特此選用S7-200系列CPU224模塊為控制系統(tǒng),電磁閥和卷龍電機(jī)作為主控對(duì)象。為防止外界線(xiàn)路短路等對(duì)PLC造成影響,先由PLC控制DC24V中間繼電器,再由中間繼電器驅(qū)動(dòng)脈沖閥或卷龍接觸器。
自動(dòng)控制包括壓差(定阻)和定時(shí)兩種控制方式。所謂壓差(定阻)法就是控制濾袋內(nèi)、外側(cè)的壓差,當(dāng)收塵器的壓差達(dá)到設(shè)定值(一般1470Pa),即由壓差變送器發(fā)出信號(hào),進(jìn)入PLC內(nèi),即按時(shí)設(shè)定的程序進(jìn)行逐室清灰。壓差檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置在除塵器的進(jìn)出口總管處,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的壓差時(shí),除塵器各室依次進(jìn)行脈沖反吹清灰。手動(dòng)控制脈沖閥反吹清灰也可。
2.1、篩焦除塵改造工程控制方式:
2.1.1、控制箱設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1個(gè)、卷龍啟停按鈕1個(gè)、反吹啟停按鈕1個(gè)。
2.1.2、手動(dòng)在工作方式下:轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng);按一下卷龍啟停按鈕,卷龍啟動(dòng),再按一下龍卷停止;按一下反吹啟停按鈕,反吹開(kāi)始,再按一下反吹在此1#~4#箱體反吹結(jié)束后停止。
2.1.3在自動(dòng)工作方式下:風(fēng)機(jī)啟動(dòng)十分鐘后,自動(dòng)啟動(dòng)卷龍啟動(dòng)3分鐘,然后啟動(dòng)脈沖反吹防止灰斗積灰過(guò)多。反吹自動(dòng)工作方式:除塵器達(dá)到壓差值時(shí)(一般1470Pa), 或達(dá)到設(shè)定反吹時(shí)間后,首先1#提升閥動(dòng)作4秒鐘后,然后反吹閥吹0.5秒;從1#提升閥工作到2#提升閥工作時(shí)間間隔是21秒;2#、3#、4#箱體工作以此類(lèi)推,循環(huán)工作。
2.1.5、手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到停止后,卷龍、反吹立即停止。
2.2、據(jù)控制方式設(shè)計(jì)如下電氣圖(圖1、2)
圖1
圖2
2.3、I/O分配表
| 輸入 | 輸出 |
| 自動(dòng) | I0.1 | 反吹閥1 | Q0.1 |
| 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào) | I0.2 | 提升閥2 | Q0.2 |
| 卷龍啟停 | I0.3 | 反吹閥2 | Q0.3 |
| 反吹啟停 | I0.4 | 提升閥3 | Q0.4 |
| 卷龍過(guò)熱 | I0.5 | 反吹閥3 | Q0.5 |
| 壓差 | I0.6 | 提升閥4 | Q0.6 |
| | | 反吹閥4 | Q0.7 |
| | | 卷龍輸出 | Q1.0 |
| | | 故障輸出 | Q1.1 |
思路說(shuō)明
本系統(tǒng)程序由一個(gè)主程序、兩個(gè)子程序和一個(gè)中斷程序構(gòu)成。簡(jiǎn)要程序框如下:
3.1、主程序中有手動(dòng)卷龍控制、手動(dòng)反吹控制、中斷程序、反吹子程序和卷龍子程序;其中手動(dòng)反吹和手動(dòng)卷龍控制使用了一鍵啟動(dòng)停止,減少了外界元件利于故障的查找。
3.2、反吹子程序中使用了12個(gè)接通延時(shí)定時(shí)器(TON)保證了每一步控制時(shí)間的精確。當(dāng)反吹信號(hào)觸發(fā)1#提升閥雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(RS)時(shí),1#提升閥動(dòng)作,同時(shí)1#、2#提升閥間隔21秒定時(shí)器和4秒后反吹定時(shí)器開(kāi)始時(shí),4秒鐘啟動(dòng)反吹觸發(fā)器反吹0.5秒后復(fù)位,21秒后復(fù)位1#提升閥觸發(fā)器(RS)觸發(fā)2#提升閥觸發(fā)器(RS)……依次循環(huán)工作。
3.3、中斷程序,采用PLC內(nèi)部程序鎖停止反吹,主要作用是防止卷龍故障后灰斗集塵過(guò)多阻塞卷龍。
4、總結(jié)
以上技術(shù)改進(jìn),經(jīng)過(guò)多次S7-200PLC控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行表明,能夠*消除現(xiàn)場(chǎng)原使用脈沖控制儀所帶來(lái)的故障,為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供了保障,西門(mén)子S7-200小型PLC是一種性能*的PLC系統(tǒng),S7-200的編程軟件指令豐富、簡(jiǎn)單易學(xué),不僅菜單及休息全部中文提示,也可以用中文進(jìn)行詮釋?zhuān)撥浖捎糜诔绦蜉斎?、編輯、注釋、打印,及運(yùn)行調(diào)試,故障診斷等,即可以在聯(lián)機(jī)情況下直接在PLC中進(jìn)行編程和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。S7-200系列模塊功能*,配置靈活,在小型工業(yè)控制方面有著廣闊的應(yīng)用天地,應(yīng)為小型控制系統(tǒng)的*設(shè)備。